welches Schaltzeichen für Silizium-Solarzelle?

[radio-hobby.de]

Liebe Forengemeinde,
bei der Suche nach dem korrekten Schaltzeichen-Symbol für eine Silizium-Solarzelle (Fotozelle) stieß ich auf drei Vorschläge,
1) Schaltzeichen identisch zur Fotodiode, [Quelle: z.B. ein Unterrichts-Institut aus Grünwald]
2) ähnlich dem Fotowiderstand [Quelle: z.B. Wikipedia.org]
3) wie unter (2), jedoch Ecke nicht schwarz sondern weiß [Quelle: Heinz Richter, Radiobasteln, 9.Auflage, genauso Tietze/Schenk, Halbleiter-Schaltungstechnik, 3.Auflage]
4) das Schaltzeichen einer Monozelle ("Trockenbatterie") mit zusätzlich zwei Pfeilen zur Zelle hin [Quelle: wie (1)].
5) wie unter (4), jedoch zusätzlich noch ein Kreis drumherum (Quelle: z.B. pngwing)

Fotozelle_Schaltzeichen.JPG

(Quellenangabe: Die Zeichnung stammt von mir)

Welches Schaltzeichen ist eurer Meinung nach das Übliche? Ich will schon mal vorweg nehmen, dass ich zu (3) tendiere.
Was meint ihr?

Gruß
Georg

[SJS]

Hallo Georg,

meiner Meinung nach sind 3) als Schaltzeichen und 5) als Symbol üblich, wobei ich dem Tietze-Schenk da völlig vertrauen würde

die Darstellung 3) findet man auch häufig in String-Plänen bei Photovoltaik, stellvertretend für ein PV-Modul (was wiederum aus mehreren Einzelzellen besteht).

VG Stefan

[radio-hobby.de]

Danke Stefan!
Du liest also auch Tietze-Schenk...?

[SJS]

Nicht mehr...aber im Studium war das meine Bettlektüre Habe das damals wirklich aufgesaugt...SOA von Mosfets und so

Hat aber geholfen, um z.B. sowas auf die Beine zu stellen: viewtopic.php?t=35610

VG Stefan

[radio-hobby.de]

Das hatte ich sofort mit maximalem Interesse gelesen. Wo ich nun schon eine Satellitenschüssel und einen Stelliten-Fernseher habe, kann ich ja ebenfalls UKW-unabhängig viele Radioprogramme empfangen; ich würde im Falle eines Falles ganz einfach einen kleinen analogen FM-Transmitter anschließen. Deine Lösung dient natürlich einem ganz anderen Empfangs-Weg.

Zurück zum Thema:
Hier ist die analoge diskrete Schaltung für eine Steuerung einer elektrischen Pumpe, für die ich das Schaltzeichen benötigte. Siehe ganz links.
Die Steuerung soll nur bei kräftigem Sonnenschein das vom Kollektor stammende Wasser zirkulieren lassen. Vorne links das Schaltzeichen für eine Silizium-Fotozelle. Ich habe eine kleine Solarzelle aus einem ausgedienten Solar-Taschenrechner verwendet.

Solar-Pumpensteuerung.JPG

An der Stelle mit den zwei parallelen Widerständen kann man die Schalt-Schwelle ein wenig an die Kennlinie der Solarzelle anpassen; es verändert sich dabei zugleich die Nachlaufzeit.
Der gemeinsame 1k-Emitterwiderstand der ersten beiden Transistoren ergibt einen Schmitt-Trigger. Der Darlington-Transistor treibt das Relais für die Pumpe.
Das Netzteil ist analog-konventionell; der Netztrafo ist nicht gezeichnet; es ist ein externes Steckernetzteil geplant, welches nur einen Trafo enthält und ca. 12 V~ abgibt.

Gruß
Georg

[SJS]

Müsste das Schaltzeichen der Solarzelle nicht umgedreht werden (+ oben bzw. der Pfeil)?

[radio-hobby.de]

Ich habe auch gerätselt - und muss zugeben, ich weiß es nicht. Jedenfalls ist es hier so, dass die Fotozelle eine Spannung erzeugt, bei der Plus oben und Minus unten ist. Wenn du weißt, wie herum die Polung zu zeichnen ist, lass' es mich bitte wissen...

Was ich überlegt hatte: Dass man die Fotodiode in Sperrichtung mit einer Spannung beaufschlagen kann, wobei bei Lichteinfall ein Sperrstrom fließt, habe ich gelesen.
Wenn man aber die Fotozelle im Fotovoltaik-Betrieb betreibt, weiß ich nicht, wo welcher Pol anliegt. Ich messe einfach, wo welcher Pol ist. Meine Überlegung, wenn man die Fotozelle als eine Diode ansieht, dann sollte der Strom, der durch Lichteinfall erzeugt wird, doch meines Erachtens in Flussrichtung (und nicht in Sperrichtung) erzeugt werden. Würde die Diode so herum gepolt sein, dass die Diode bei Anliegen einer positiven Spannung (im Schaltbild oben) bzw. einer negativen Spannung (im Schaltbild Masse) leitend wäre, dann würde das doch keinen Sinn machen, denn dann würde die erzeugte Spannung doch direkt wieder kurzgeschlossen. Oder ist das ein Denkfehler?

Meiner Überlegung nach müsste, damit im Schaltbild oben eine positive Spannung anliegt, die Anode (die bei einer Halbleiterdiode mit dem Pfeil bzw. Dreieck gekennzeichnet wird) an Masse liegen, und die Kathode (die mit dem Strich gekennzeichnet wird) im Schaltbild oben sein. Aber stimmt das?

Denke ich irgendwie verkehrt??

[SJS]

Ich würde das so versuchen zu beschreiben, dass die Solarzelle vom reinen U/I-Verlauf einer Diodenkennlinie ähnelt, deshalb auch das Schaltzeichen und das Dreieck ist dabei Plusseite = Anode. Diese Diodenkennlinie verschiebt sich jedoch in der U/I-Darstellung nach oben oder unten, je nachdem wieviel Beleuchtungsstärke auftrifft. Bei Beleuchtung kann die Solarzelle Strom liefern, bei Dunkelheit kann sie Strom aufnehmen.

Siehe auch hier unter 1.1.2: https://www.el-gor.at/E/show_content.ph ... ng=4&id=57
und hier: https://www.work-crew.de/wordpress/wp-c ... rzelle.png

Bei Beleuchtung ist die Solarzelle jedoch eben keine Stromsenke sondern eine Stromquelle. Bei Dunkelheit fließt hingegen ein Rückwärtsstrom ("Dunkelstrom", dann verhält sich die Solarzelle wie von Dir beschrieben wie eine Diode, die in Flussrichtung Strom fließen lässt), deshalb wird da auch gerne bei einem nachgeschalteten Akku z.B. noch eine Schottkydiode in Reihe geschaltet, um ein nächtliches Entladen über die Solarzelle zu unterbinden (was früher ohne diese serielle Diode reihenweise Akkus geschrottet hat...Tiefentladung).

[radio-hobby.de]

Alles klar.

Solar-Pumpensteuerung-Korrekturversion.JPG

Danke für die Erklärung!
Gruß
Georg